高中化学必修2专题1.docx
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高中化学必修2专题1
高中化学（必修2）专题1
微观结构和物质的多样性内容分析和教学建议
浙江省天台中学陈红
一、《化学2》教材特点
1、教材的组织结构
《化学2》是继高中化学必修课程《化学1》之后的又一门必修课程，江苏教育出版社出版的《化学2》教材共分4个专题。
这4个专题又通过12个单元来组织学习内容和学生活动。
第一单元核外电子排布与周期律
专题1微观结构与物质的多样性
第二单元微粒之间的相互作用力
第三单元从微观结构看物质的多样性
化第一单元化学反应速率与反应限度
专题2化学反应与能量转化
学第二单元化学反应中的热量
2第三单元化学能与电能的转化
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
第一单元化石燃料与有机化合物
专题3有机化合物的获得与应用
第二单元食品中的有机化合物
第三单元人工合成有机化合物
第一单元化学是认识和创造物质的科学
专题4化学科学与人类文明
第二单元化学是社会可持续发展的基础
2、三套教材中相关内容的比较分析
专题1
专题2
专题3
专题4
苏教版
微观结构和物质
的多样性
化学反应与能量变
化
有机化合物的获
得与应用
化学科学与人
类文明
人教版
物质结构元素周
期律
化学反应与能量
有机化合物
化学与可持续发展
鲁教版
原子结构与元素
周期律
化学反应与能量
重要的有机化合物
——
3、教材的知识体系（苏教版）
《化学2》是在《化学1》的学习的基础上进行自然延伸，即既有《化学1》相关内容的深化和拓展，又较好地揭示了化学反应的基本原理。
从所涉及的具体内容，主要有三类，即物质结构基础，化学反应原理初步和重要的有机化合物知识。
其中专题1“微观结构与物质的多样性”着力引导学生从结构的角度去认识和把握物质的性质，进而逐步展现化学学科中“结构——性质——用途”的主线；专题2“化学反应与能量转化”提出了化学反应中的核心概念——“能量”的问题；专题3“有机化合物的获得与应用”介绍了几种最为典型的有机物的获得、性质及其应用；专题4“化学科学与人类文明”则试图帮助学生在完成对必修部分化学的学习后，对化学学科建立较为整体全面的了解和认识。
因此可以说，《化学2》是在《化学1》的基础上进一步完整了学生的化学理论和知识体系，同时也很好地兼顾了学生掌握知识和思维发展的实际状况。
《化学2》四个专题与化学学科基本理论体系之间的联系
专题
与《化学1》的关系
建构学科知识体系
专题1微观结构与物质的多样性
对原子和物质结构认识的发展
物质结构理论
专题2化学反应与能量转化
以常见物质的反应为素材
化学反应原理
专题3有机化合物的获得与应用
我们身边另一类重要的物质
物质分类的丰富和发展
专题4化学科学与人类文明
化学与可持续发展
《化学2》不仅在专题内容选择与编排顺序安排上贴近生活，结合实际，而且遵循学生的认知规律，重视学生情感的培养和知识体系的形成。
教师在组织教学活动时应有意识地加强引导。
二、专题1教材分析
1．编写思路
本专题和《化学I》的内容相衍接，从原子、分子、离子层次探究物质性质变化的规律和本质原因。
从揭示微观结构与物质多样性关系为目标，首先必须具备有关物质结构的一些知识，因此本专题首先研究单个原子核外电子的排布及其在化学反应中的变化，以元素周期表为线索，探究微观结构和元素性质的关系；然后从微粒的相互结合方式认识微粒间的相互作用力；最后把微观结构与物质的多样性联系起来，研究同素异形体现象和同分异构现象，探索几种常见晶体的结构和基本特点。
教材的逻辑结构如下：
（《化学II》专题1的结构图）
原子核外电子排布 元素周期表
原子、离子、分子怎样构成物质：
微粒间作用力的多样性
分子间作用力及其对物质性质的影响、水分子间的氢键
共价键、共价分子、共价化合物、有机分子中的共价键
离子键、离子化合物、离子晶体、离子化合物表示
从微观结构了解物质的多样性
常见的晶体
同分异构体
同素异形体
另外教材在第二单元介绍了碳原子的成键特征，在第三单元则介绍了有机物的同分异构现象，采用这样的处理方式，有助于打破无机物和有机物之间的绝对界限，从物质结构视角统整了无机化学和有机化学的某些知识，强化了知识间的内在联系。
同时，同素异形体、同分异构体、常见的晶体等知识是以说明“物质的多样性”而呈现的，在概念的理解和应用要求上不宜过高。
2．专题知识点内容
第一单元
核外电子的排布
元素周期律
元素的金属性和非金属性
元素周期表
元素周期表的应用
位、构、性的相互关系
第二单元
离子键（概念、成因、表示）
共价键（概念、成因、表示）
共价分子特点
碳原子的成键特征
分子间作用力
水分子间的氢键
第三单元
同素异形体
同分异构体
晶体类型（分类、构成微粒、微粒间作用力、性质）
3．教材特点
本专题的标题点明了专题的设计意图。
世界上只有110几种元素，却形成了这么多的物质，体现了物质的多样性。
我们如何去认识这么多的物质，就从物质的微观结构去认识。
要了解物质的微观结构，就要从原子结构入手，再认识分子结构，再认识晶体结构。
另外同素异形现象和同分异构现象的存在也是物质多样性的重要原因。
本专题的主要内容有：
以元素周期律和元素周期表为线索，探究微观结构与元素性质的关系；以微粒相互结合方式探究化学键理论；从微观结构的角度认识物质的多样性。
本专题知识内容丰富、比较抽象、理论知识逻辑严谨、概念多、系统性强。
本专题的教学内容体现以下的特点：
（1）学习内容层次递进关系
本专题共有三个单元：
《核外电子的排布与周期律》、《微粒之间的相互作用力》、《从微观结构看物质的多样性》。
第一单元先引导学生在认识原子组成的基础上进一步了解核外电子排布的基本规律；然后从许多原子的核外电子的排布情况中去认识随着元素核电荷数的递增而出现的原子核外电子排布的周期性变化规律；接着要求学生判断元素的金属性和非金属性强弱，以此理解元素周期律。
在学习元素周期律后，让学生阅读、分析元素周期表，通过交流讨论，了解元素周期表的结构，再通过活动与探究、交流与讨论等形式让学生概要地认识位、构、性之间的关系，最后学习元素周期表的意义。
第二单元则是在第一单元的基础上，学习原子是如何通过得失电子或通过共用电子对的形式形成离子化合物和共价分子（化合物），认识离子键、共价键的概念和成因，学习它们的表示方法，最后简要地介绍了分子间存在的相互作用。
从而能从原子、分子、离子的微观层次去认识宏观物质。
第三单元是在前二个单元学习的基础上，通过分析同素异形现象、同分异构现象产生的原因，帮助学生从物质的微观结构认识物质的多样性，了解为什么100多种元素为什么可以构成种类繁多的物质。
再通过对比不同类型的晶体的构成微粒、微粒间作用力的差异，认识结构上的差异是导致性质不同的根本原因，从本质上理解物质的多样性。
（2）体现了承上启下的作用
本专题在《化学I》中所学的元素化合物知识的基础上，帮助学生初步建立物质的微粒观，认识元素及其化合物的性质决定于它的结构，为后续课程《物质结构与性质》、《有机化学基础》模块的学习打下基础。
同时通过学习，了解对比、归纳、分析、综合、演绎等逻辑关系；学习通过模型、图表、动画等直观方式理解抽象的化学理论和概念的学习技能；认识到化学理论对化学实践的指导意义。
与本专题相关的知识：
《化学I》：
专题1的第一单元中的电解质的概念；第三单元《人类对原子结构的认识》的原子结构知识；《化学I》中的重要金属元素和非金属元素及其化合物的性质的学习。
《化学II》后续模块的学习需要用到专题1的知识进行分析问题、解释原因。
如专题2第二单元（P36）的“交流与讨论”中用键能去解释HCl生成是吸热还是放热反应？
《化学反应原理》专题1第一单元《化学反应中的热效应》中关于化学反应中能量变化原因的解释，用到反应物的总键能与生成物的总键能来计算反应热。
《实验化学》专题2课题1《铝及其化合物的性质》，涉及到铝原子结构示意图，铝原子的电子排布式、铝在周期表中的位置及铝可形成多种配合物。
《化学与生活》专题1第四单元《化学品的安全使用》中以资料卡的形式介绍“相似相溶原理”。
专题2第一单元《摄取人体必需的化学元素》介绍了27种必需元素在周期表中的位置。
《有机化学基础》中都涉及到碳原子的成键方式、有机物的结构简式、结构式、键线式、球棍模型、比例模型、分子的空间结构、同分异构现象及杂化轨道等。
《物质结构与性质》对本专题所学知识进行深化和拓展。
将要学习s、p、d亚层，核外电子排布的三个原理，1－36号元素的电子排布，电离能，电负性；学习金属晶体的微观结构，共价键的类型，晶胞，杂化轨道，价层电子对互斥理论，等电子体原理，分子的极性，手性分子和配合物等知识。
本专题的内容体现了承上启下的作用，但与老教材相比其启下的作用削弱了。
（3）重视学习方法的指导
本专题各单元通过“你知道吗”、“观察与思考”、“活动与探究”、“交流与讨论”、“拓展视野”等栏目组织学生通过多种多样的学习活动来学习，突出学习方法指导。
例如在学习元素周期律、元素周期表时，教材多次要求组织学生阅读、研究、分析元素原子核外电子排布、元素周期表，从中找出规律性的知识；要求学生依据给出的数据绘制函数图像，以便直观地显示其中隐含的规律。
在学习活动中，教师不仅要组织好活动，还要进行学习方法的指导。
第一单元中的《元素周期律》：
交流与讨论 信息提示 活动探究
讨论原子半径的变化规律。
金属性与非金属性强弱判断的实验依据。
1、Na,Mg.Al金属性强弱
2、Si,P,S,Cl气态氢化物稳定性
3、最高价氧化物的酸碱性
本专题还有许多内容的学习要通过归纳或演绎的方法进行。
帮助学生学会分析、归纳、演绎、类比，是发展学生逻辑思维能力的重要环节，要在教学中予以重视。
归纳方法：
原子核外电子的排布；元素周期律；晶体的物理性质
演绎方法：
元素周期表；化学键的表示；同素异形现象；同分异构现象；
（4）充分利用图、表、模型增强直观性
由于微观世界肉眼难见、微观理论的抽象、实验数据的枯燥，教材除了进行文字描述外，大量使用了图形（实物照片、原子结构示意图、分子模型图、化学家像）、表格（二维、三维、元素周期表）、模型（比例模型、球棍模型、晶体结构模型）以帮助学生理解对微观世界的认识，注意发展学生的空间想象能力。
三、专题1教学要求解读
１、专题1课标内容
（1）对本专题的要求
①理解元素的涵义，认识同位素的应用。
②知道原子核外电子的能量是量子化的，了解原子核外电子的排布规律。
③能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系。
④能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
⑤认识化学键的涵义，知道阴、阳离子间可以形成离子键，原子之间可以形成共价键。
⑥运用模型了解碳的成键特征，描述有机化合物的结构特点。
⑦举例说明有机化合物的同分异构现象。
（2）活动与探究建议
①查阅资料并讨论：
放射性同位素在能源、农业、医疗、考古等方面的应用。
②实验：
金属元素的焰色反应。
③查阅资料并讨论：
第三周期元素及其化合物的性质变化的规律。
④讨论或实验探究：
碱金属、卤族元素的性质递变规律。
⑤查阅元素周期律的发现史料，讨论元素周期律的发现对化学科学发展的重要意义。
⑥交流讨论：
离子化合物和共价分子的区别。
⑦制作简单有机分子的结构模型。
２、学科教学指导意见的要求
第一单元核外电子排布与周期律
基
本
要
求
（1）了解元素原子核外电子排布的基本规律，能用原子结构示意图表示1—18号元素原子的核外电子排布。
（2）了解元素原子核外电子排布、元素最高化合价和最低化合价、原子半径、元素的金属性、非金属性等随元素核电荷数递增而呈周期性变化的规律。
（3）了解元素周期表的结构，同主族、同周期元素原子核外电子排布，元素化学性质的递变规律；了解元素周期表中金属元素、非金属元素的分布；了解主族元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素性质三者之间的关系。
（4）了解元素周期表的意义与作用。
解读：
（1）原子核外电子排布的基本规律有以下内容：
原子核外的电子是分层排布的；电子总是先排满内层再依次向外层排布；各电子层电子的最大容量为2n2；最外层电子数不超过8；次外层电子数不超过18；外数第三层电子数不超过32。
在正确书写1—18号元素原子的结构示意图基础上应能说出其具体含义及各电子层的名称。
（2）元素的金属性和非金属性应能说出相应的实验判据与实验事实。
（3）元素周期表的结构除知道周期、族的位置外，还应了解如下关系；元素所在的周期数=原子最外层电子数；主族元素所在的族序数=原子最外层电子数；主族元素的最高正化合价主族族序数；IVA—VIIA族元素的负化合价的绝对值=8—主族数。
发展要求
（1）原子序数大于18的部分典型主族元素的核外电子排布。
（2）利用教材中的“化学史话”查阅有关元素周期律发现和应用的史料，并从历史和发展的观点认识元素周期表的各种形式。
（3）体会模型、假说等方法在科学研究中的应用，培养学生通过交流研讨、实验探究等多种方式进行综合探究的能力。
（1）原子序数大于18的主族元素原子结构示意图的书写，不应放在元素周期表教学之前，应和元素周期表的结构结合起来，这既可使学生更为熟练地运用电子排布的基本规律，又何使学生更为熟悉元素周期表的结构。
（2）查阅元素周期表的发现史，了解元素周期表的各种形式，只是从科学精神、科学方法上作引导，不作知识的要求。
说明
不宜拓展：
（1）副族元素的原子结构及其性质递变。
（2）核外电子的运动状态、核外电子排布式、电离能、电负性等。
※情感态度与价值观：
（1）了解周期律的发现过程，体会和领悟科学发现和发展的艰辛；
（2）通过周期表的编制过程，了解科学发展的历程，认识周期表的理论对实践的指导作用。
教学案例：
元素周期律和周期表
根据课程标准：
有关元素周期律和元素周期表的知识，在必修模块和选修模块中均有安排。
必修
选修
能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系。
能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置表中的位置及其性质的递变规律。
认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。
能用电子排布式表示常见元素（1—36号）原子核外电子的排布。
能说出元素电离能、电负性的涵义。
第二单元微粒之间的相互作用力
基
本
要
求
（1）知道构成物质的微粒之间存在不同的作用力，认识化学键和分子间作用力的含义。
从微粒间相互作用的复杂性、多样性理解物质的多样性。
（2）知道离子键的概念和成因以及
离子化合物的概念。
（3）知道共价键的概念及其成因以及共价分子的特点。
（4）用电子式表示简单的离子化合物、共价分子，能将共价分子的电子式转换成结构式。
（5）了解分子间作用力对由分子构成的物质某些物理物质的影响。
（6）从碳的成键特点认识有机化合物的多样性。
解读：
（1）不要求全面认识化学键和分子间作用力的差异，只要知道两者相比后者的作用力要小得多就可以了。
（2）离子键和离子化合物的判断只要求含活泼金属元素的化合物和铵盐。
（3）共价分子的特点主要指和离子化合物相比两者之间的差异。
共价化合物热稳定性的可从成键原子间共用电子对数目、原子半径大小的角度加以比较，不正面涉及共价键的键能大小。
（4）离子化合物电子式的书写仅限于由单原子形成的阴、阳离子化合物及强碱。
共价分子电子式的书写仅限于八电子（氢原子2电子）稳定结构。
（5）了解分子间力对物质物理性质的影响，主要是指物质的硬度、熔、沸点。
不要求解释溶解性等其它物理性质。
发
展
要
求
（1）了解一些简单共价分子的空间结构。
（2）以水为例认识一种特殊的分子间作用力——氢键。
（1）因教材中出现了水、氨、甲烷等分子的球棍模型和比例模型，可让学生根据模型认识这些简单分子中原子空间的排列情况。
（2）了解水分子间存在的氢键对水的物理性质的影响，不必讲氢键是怎样形成的。
说
明
不宜拓展：
（1）离子键、共价键的特点和键长、键角等参数。
（2）极性共价健、非极性共价键的区分。
（3）离子半径大小的比较。
（4）形成氢键的条件和原因。
※情感态度和价值观：
通过化学键、分子间作用力的学习，增强对微观粒子运动的认识，提升在微观领域里的想象力，感悟微观世界的奇妙与魅力，认识有机化合物的多样性，体会化学物质与自然界的关系。
第三单元从微观结构看物质的多样性
基
本
要
求
（1）从微观结构了解物质形态的多样性。
（2）以碳、氧的同素异形体为例认识同素异形现象。
（3）以C4H10和C2H6O为例认识同分异构现象。
（4）了解金刚石、石墨、足球烯、石英的微观结构，知道几种重要的晶体及其主要特性。
（5）初步认识结构决定性质、性质反映结构的特点。
解读：
（1）主要从同素异形现象、同分异构现象、晶体分类角度去认识物质的多样性。
（2）除碳、氧以外的同素异形体，可作一般了解，不讲解分子组成和结构。
（3）对有机物同分异构体的书写不作更多的扩展。
（4）只要求知道金属晶体是晶体中的一类，不要求掌握构成该类晶体的微粒和作用力。
发
展
要
求
了解白磷的结构及其与红磷的关系，初步认识液晶的用途。
原子晶体的判断仅限于金刚石、石英、单晶硅。
晶体的特性主要是指硬度、熔、沸点等。
金属晶体的通性不要求从晶体的结构去加以解释。
说
明
不宜拓展：
（1）同分异构体的知识不作过多的拓展。
（2）晶体的有关计算。
※情愿态度和价值观：
理解“物质的结构决定性质，性质体现结构”这一观点。
培养学生自觉地在事物的实质和现象之间建立联系，训练透过现象看要本质的思维方式，培养高品质的思维能力。
３、课时分配建议
单元名称
内容
建议课时
第一单元：
核外电子排布与周期律
原子核外电子的排布
1
元素周期律
1
元素周期表及其应用
2
第二单元：
微粒之间的相互作用力
离子键
0．5
共价键分子间作用力
1．5
第三单元：
从微观结构看物质的多样性
同素异形现象
1
同分异构现象
1
不同类型的晶体
1
专题回顾和小结
1
合计
10
四、教学建议
1．注意深广度
新教材的必修模块是大众教育，是面向全体学生的，重在培养学生的学科思想和学习方法、学习能力，对知识的要求是大众化的要求。
加深的知识在选修模块中学习，不要随意增加学生的负担。
变知识学习的一步到位、一竿子到底，统一要求为逐步推进、螺旋上升、逐步实现。
2．重视学习方法、学习规律的指导
俗话说：
“授人以鱼，不如授人以渔”。
在理论教学中更要重视学习方法和学习规律的指导，这样学生在理解概念时更容易融会贯通，举一反三。
如在教授碳原子的成键方式时，利用前面书写电子式中得出的“8电子稳定结构”，让学生思考：
碳原子最外层有4个电子，怎样才能形成8电子稳定结构？
如果两个碳原子之间成键，形成怎样的共用电子对能形成8电子稳定结构？
从而轻松引导出C－C、C＝C、C≡C的三种成键方式，再让学生思考不足的电子可用什么原子去共用？
叫学生写出对应烃的电子式，再写出结构式，再展示球棍模型，就能让学生比较轻松地掌握碳原子的成键规律。
再如如何由电子式书写结构式，就是把电子式中每一对共用电子对用一根短线表示，其余电子全忽略不写。
3．选择合适的教学方式
本单元知识侧重于原理性、规律性知识的学习，要注意教学方式的设计。
教学设计应该有利于概念和理论的教学，有利于学习的接受和理解，有利于方法和技能的掌握。
教学的方式主要有探究式教学和有意义传授式教学，教材编写设计中已经注重探究式的教学设计。
如原子核外电子的排布、元素周期律、元素周期表等知识点的教学。
在教学中一要营造问题情景，引起学生学习的兴趣，二要注意帮助学生通过回忆、阅读、实验收集有关素材，三要引导学生分析、处理素材，通过抽象和概括，得出规律性、结论性的知识。
对学生比较生疏的知识和较难理解的概念，要多作启发和补充讲解。
问题情境的设置来源于生活经验，来源于生产实际，来源于学生的已有经验，来源于科学史。
在实践教学中更要重视有意义的传授式教学。
美国心理学家奥苏贝尔提出了有意义的接受教学模式,认为学生获得大量知识必须是接受性的。
但是这种”接受”不同于传统的满堂灌填鸭式教学。
奥苏贝尔特别指出这种传授是＂有意义的＂而不是机械的．只要教师清晰地组织教材并设法使新旧知识发生联系，就会使学生出现稳定而明确的有意义的学习，就会使有组织的知识体系长期保持下来．
奥苏贝尔倡导的有意义的传授式教学主要有以下的特点：
（1）要求师生进行大量的相互作用。
老师在呈现教材的同时，必须引起学生的思考反应。
（2）大量运用例子。
这种教学虽然强调有意义的言语材料学习，但也可以运用图画、图片等辅助教学。
（3）这种教学是演绎式的。
教学首选呈现最一般的包容广的上位概念，而后从其中推测出较具体的下位概念。
（4）这种教学具有一定的程序。
教材的呈现性质遵循某些步骤，尤其是先要呈现一个先行组织者，然后再把下位的内容逐一呈现出来。
探究式教学和有意义传授式教学相结合。
4．注重直观教学
物质的微观结构比较抽象，学生的空间想像力还不强，教师在教学中要注意运用比喻、化学符号、化学用语、表格、曲线图像、模型、实验事实、图片、动画、录像等直观教学手段，将抽象的概念具体化、形象化，减少理解的困难。
直观教具以其直观性、形象性，对于化学概念的理解和形成，对于微观世界中抽象复杂的化学原理的掌握都具有极大的促进作用。
化学直观教具还能集中学生的注意力，激发学习兴趣，培养学生的观察能力和思维能力。
如元素周期律的教学中核外电子数的周期性变化和原子半径的周期性变化可通过绘制曲线图像的方法，容易观察得到结论；原子形成离子化合物或共价化合物的过程可用动画模拟化学键的形成过程；对晶体的空间结构的认识可用结构模型；展示有机物的结构可用比例模型和球棍模型；对离子键和共价键的区别可用某些纯净物的熔融态能否导电的实验事实来进行推导认识。
更可以在教学中引入有机物（C4H10）的模型制作。
另外，还要充分发挥直观性语言的艺术作用。
语言在教学中无时不在，无处不在。
生动活泼的教学语言可以使抽象问题形象化、死板知识灵活化、模糊问题清晰化。
用生动形象的语言，描绘事物及其发展变化，可以提高学生的兴趣。
如元素周期表结构：
“三长三短一不全，七主七副一八零”。
如1－20号元素的顺序记忆：
氢氦你别怕，塌台也不难，那美丽桂林，乱了亚洲国。
如原子最外层与离子及化合价形成的关系：
“失阳正，得阴负，值不变”：
原子最外层失电子后形成阳离子，元素的化合价为正价；原子最外层得电子后形成阴离子，元素的化合价为负价；得或失电子数＝电荷数＝化合价数值。
5．注重理论联系实际
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